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Halogenide

Chemische Verbindungen der 7. Hauptgruppe

Halogenide sind chemische Verbindungen zwischen Elementen der siebten Hauptgruppe (genauer der 17. Gruppe) des Periodensystems, den so genannten Halogenen, und Elementen anderer Gruppen. Die veraltete Bezeichnung ist Haloide. Darüber hinaus werden die einfach negativ geladenen Ionen der Halogene (F, Cl, Br, I, At) als Halogenid-Ionen (kurz ebenfalls Halogenide) bezeichnet.

Bei den Verbindungen unterscheidet man (abhängig von der Art der chemischen Bindung):

Salzartige Halogenide
Ionische Verbindungen (Salze), die aufgrund der großen Elektronegativitätsdifferenz zwischen den beteiligten Elementen aus Anionen und Kationen bestehen und durch elektrostatische Wechselwirkungen zusammengehalten werden. Beispiele sind Natriumchlorid (NaCl) und Kaliumbromid (KBr).
Kovalente Halogenide
Kovalente Verbindungen, bei denen der Elektronegativitätsunterschied nicht so groß ist wie bei den oben genannten ionischen Verbindungen, die Bindungen jedoch eine Ladungspolarität aufweisen. Beispiele sind Halogenwasserstoffe wie Chlorwasserstoff (HCl) und Interhalogenverbindungen. Auch Halogenkohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid (Dichlormethan, CH2Cl2) und andere organische Verbindungen, die Halogene enthalten, werden oft als Halogenide bezeichnet, was meist aber nicht der aktuellen IUPAC-Nomenklatur entspricht.
Komplexe Halogenide
Komplexe mit Halogenid-Ionen als Liganden, beispielsweise das Tetrachloridoplatinat-Ion [PtCl4]2−.

Inhaltsverzeichnis

Oxidation von HalogenidenBearbeiten

Die Halogenide oxidieren sich gestaffelt nach der elektrochemischen Spannungsreihe zum elementaren Halogen.

 
Fluor oxidiert Chlorid zu Chlor.
 
Chlor oxidiert Bromid zu Brom.
 
Brom oxidiert Iodid zu Iod.

ProblematikBearbeiten

Halogenide und halogenhaltige Verbindungen sind in der chemischen Industrie oft anzutreffen. So sind z. B. Chloroform und Dichlormethan gute organische Lösungsmittel. Durch ihren niedrigen Siedepunkt gelangen jedoch auch Anteile davon in die Umwelt und Atmosphäre. Bei Einwirkung von Sonnenlicht auf Halogenide werden dann Halogenradikale gebildet, die ihrerseits die Ozonschicht angreifen (siehe hierzu: Ozonloch).

Man ist deshalb bestrebt, den Einsatz von halogenhaltigen Lösungsmittel so gering wie möglich zu halten. Daher wurden FCKW-haltige Substanzen für Spraydosen und Kühlschränke in den 1980er- und 1990er-Jahren verboten.

In einigen Ländern werden salzartige Halogenide wie etwa Natriumfluorid und Natriumiodid in geringen Mengen Lebensmitteln, Kochsalz, Zahnpflegeprodukten oder dem Trinkwasser zum Zweck der Kariesprophylaxe beigefügt. Allerdings sind diese Stoffe oft umweltgefährlich und ab bestimmten Konzentrationen gesundheitsschädlich.

NachweisreaktionenBearbeiten

Nachweis mit Silbernitrat und AmmoniakBearbeiten

 
Niederschläge der Silberhalogenid vor (jeweils links) und nach Zugabe von Ammoniakwasser (jeweils rechts daneben), links AgI, Mitte AgBr, rechts AgCl

Chlorid, Bromid und Iodid lassen sich in einer Nachweisreaktion aus wässriger Lösung nach dem Ansäuern mit Salpetersäure mit Silbernitrat fällen.

So beispielsweise bei einer Kochsalzlösung:

 

Der Silberhalogenidniederschlag wird anschließend mit Ammoniakwasser näher untersucht:

 
  • Silberbromid (AgBr) fällt als hellgelber, nur in konzentriertem Ammoniak löslicher, Niederschlag aus.
  • Silberiodid (AgI) zeigt sich als ein gelb-grünlicher Niederschlag, der sich auch in konzentriertem Ammoniak nicht löst.

Alle Silberhalogenide zersetzen sich unter Lichteinwirkung und lösen sich in konzentrierter Natriumthiosulfatlösung (Fixiersalz).

Nachweis als elementares Brom und IodBearbeiten

 
Halogenid-Nachweis mit Chlorwasser und Hexan

Eine weitere Unterscheidungsmöglichkeit für Brom und Iod ist die Zugabe von Chlorwasser oder Chloramin T mit Salzsäure wobei Bromid und Iodid durch Chlor zum Halogen oxidiert werden.

 
Iodid und Chlor reagieren zu violettem Iod und Chlorid
 
Bromid und Chlor reagieren zu braunem Brom und Chlorid

Durch Extraktion in einem organischen Lösungsmittel sind die Färbungen besonders gut sichtbar. In sauerstofffreien Lösungsmitteln wie Dichlormethan oder n-Hexan ist Iod rosaviolett, in sauerstoffhaltigen Lösungsmitteln wie Diethylether braun. Brom färbt die Lösung braun. Die Folgereaktion zu Bromchlorid färbt die Lösung weingelb.[1]

 
Brom und Chlor reagieren zu weingelbem Bromchlorid

TitrationsverfahrenBearbeiten

Zum quantitativen Nachweis von Halogenidionen werden drei Titrationsverfahren eingesetzt, die ebenfalls auf der Schwerlöslichkeit der Silberhalogenide beruhen:

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Dirk Häfner: Arbeitsbuch qualitative anorganische Analyse, 2. überarbeitete Auflage, Govi-Verlag, Eschborn 2003, S. 124, ISBN 3-7741-0997-4.

WeblinksBearbeiten

  Wikibooks: Praktikum Anorganische Chemie/ Halogenide – Lern- und Lehrmaterialien